เนื้อหาในบันทึกฉบับนี้จะอิงจาก
"Guide
for Pressure-Relieving and Depressuring Systems"
หรือที่รู้จักกันในชื่อย่อว่า
API
RP 521 (API ย่อมาจาก
American
Petroleun Institute และ
RP
ย่อมาจาก
Recommended
Practice) ฉบับที่นำมาใช้เป็นเอกสารอ้างอิงในบันทึกนี้คือ
4th
edition, March 1997
ซึ่งคิดว่าน่าจะเป็นฉบับล่าสุดที่ใช้งานกันอยู่ในปัจจุบัน
อย่างที่ได้เกริ่นมาก่อนหน้านี้
(ฉบับวันอาทิตย์ที่ ๓ มีนาคม ๒๕๕๖)
ว่าระบบ
flare
นั้นออกแบบเอาไว้เผาแก๊สทิ้ง
โดยแก๊สนั้นอาจจะมีหยดของเหลวขนาดเล็กติดไปด้วยได้บ้าง
(ที่ลอยไปตามการไหลของแก๊ส)
แต่ของเหลวส่วนใหญ่และหยดของเหลวขนาดใหญ่ต้องถูกดักออกไป
(ขนาดที่ใหญ่กว่า
300
ไมโครเมตรควรถูกดักเอาไว้)
อุปกรณ์ที่ใช้ในการแยกของเหลวออกจากแก๊สก็คือ
Knockout
drum
Knockout
drum เป็นด่านแรกสุดก่อนที่แก๊สนั้นจะเข้าสู่
flare
stack การทำงานของ
Knockout
drum อาศัยการขยายพื้นที่หน้าตัดการไหลและการเปลี่ยนทิศทางการไหล
เมื่อแก๊สไหลเข้าสู่ Knockout
drum พื้นที่หน้าตัดการไหลจะเพิ่มขึ้น
ทำให้อัตราเร็วของแก๊สลดลง
หยดของเหลวที่แก๊สพัดพามาก็จะตกลงสู่เบื้องล่าง
ในขณะเดียวกันเส้นทางการไหลของแก๊สใน
Knockout
drum ไม่ได้เป็นเส้นตรง
ของเหลวที่มีมวลมากกว่าจะวิ่งไปในทิศทางหนึ่ง
(หรือไม่ก็ปะทะเข้ากับผนังหรือแผ่นกั้น
รวมตัวกันเป็นหยดขนาดใหญ่ขึ้น)
ในขณะที่แก๊สจะเลี้ยววกกลับไปยังอีกทิศทางหนึ่ง
Knockout
drum มีทั้งแบบที่เป็น
vessel
วางในแนวนอนและวางในแนวตั้ง
ในกรณี่ที่ต้องมีการกักเก็บของเหลวจำนวนมากและมีอัตราการไหลของแก๊สที่สูง
vessel
ที่วางในแนวนอนจะมีความเหมาะสมมากกว่า
ตัวอย่างรูปแบบต่าง ๆ ของ
Knockout
drum มีดังนี้
(ดูรูปที่
๑ ประกอบ)
(ก)
ถังแนวนอน
ที่แก๊สเข้าที่ปลายด้านหนึ่ง
และออกทางด้านบนของปลายด้านตรงข้าม
โดยไม่มีแผ่น baffle
กั้นภายใน
(ข)
ถังแนวดิ่ง
ที่แก๊สไหลเข้าในแนวรัศมี
และไหลออกทางด้านบนสุดในทิศทางแกนแนวดิ่ง
ในกรณีนี้ตัวถังควรมีการติดตั้งแผ่น
baffle
ที่ทางเข้าเพื่อบังคับให้แก๊สที่ไหลเข้ามานั้นไหลลงด้านล่าง
ดังนั้นของเหลวที่ติดมากับแก๊สจะตกลงสู่เบื้องล่าง
ในขณะที่แก๊สจะวกกลับและไหลออกทางด้านออกด้านบนของถัง
(ค)
ถังแนวดิ่ง
ที่แก๊สไหลเข้าในทิศทางเส้นสัมผัสกับผนังของถัง
ลักษณะเช่นนี้การไหลของแก๊สจะคล้ายกับการไหลในไซโคลน
ของเหลวที่มีความหนาแน่นมากกว่าจะถูกเหวี่ยงเข้าหาผนัง
รวมตัวกันและไหลลงก้นถัง
ในขณะที่แก๊สไหลออกไปทางด้านบน
(ง)
ถังแนวนอน
ที่แกีสไหลเข้าทางด้านปลายทั้งสองด้าน
และไหลออกทางด้านบนตรงกลางของถัง
(รูปที่
๒)
(จ)
ถังแนวนอน
ที่แก๊สไหลเข้าตรงกลาง
และไหลออกทางด้านปลายทั้งสองด้านของถัง
(ฉ)
การใช้ถังแนวนอนและถังแนวดิ่งร่วมกัน
โดยติดตั้งถังแนวนอนอยู่ก่อนถึง
flare
stack (แบบ
(ก)
(ง)
หรือ
(จ))เพื่อกำจัดเอาของเหลวส่วนใหญ่ออกก่อน
จากนั้นแก๊สที่ออกจากถังแนวนอนจะไหลต่อเข้าถังแนวดิ่งที่เป็นส่วนหนึ่งของฐาน
flare
stack
รูปที่
๑ ตัวอย่างรูปแบบบางรูปแบบของการออกแบบ
Knockout
drum
รูปที่
๒ Flare
Knockout drum ใช้สำหรับแยกของเหลวออกจากแก๊สที่จะนำไปเผาทิ้ง
(รูปจาก
API
RP 521 fourth edition, March 1997)
พึงสังเกตว่าในรูปตัวอย่างที่นำมาแสดงนั้น
ท่อแก๊สที่ไหลเข้าจะหันเข้าหาผนัง
vessel
เพื่อที่จะทำให้ของเหลวที่พัดพามากับแก๊สนั้นปะทะเข้ากับผนังและไหลลงไปรวมข้างล่าง
ส่วนแก๊สจะไหลกลับทางและออกทางท่อทางออกที่อยู่ตรงส่วนกลางถัง
เนื่องจาก
Knockout
drum นั้นทำงานที่ความดันค่อนข้างต่ำ
API
RP 521 (หน้า
68)
กล่าวไว้ว่า
minimum
design pressure นั้นควรมีค่าประมาณ
50
psig หรือ
345
kPa gauge
ในระหว่างการทำงานปรกตินั้นปริมาณของเหลวใน
Knockout
drumไม่ควรจะมีมาก
ดังนั้นการสูบเอาของเหลวออกจาก
Knockout
drum จึงอาจใช้การตรวจสอบเป็นระยะ
พอพบว่ามีมากจึงค่อยเดินเครื่องปั๊มสูบออกไป
เรื่อง
Knockout
drum นี้เคยกล่าวมาทีหนึ่งแล้วใน
Memoir
ปีที่
๕ ฉบับที่ ๕๗๘ วันเสาร์ที่
๑๖ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๖ เรื่อง
"Centrifugal compressor กับการเกิด Surge และการป้องกัน"
ในตอนนั้นเป็นการแยกเอาของเหลวออกจากแก๊สก่อนที่จะไหลเข้าคอมเพรสเซอร์
ตอนต่อไปจะเป็นเรื่องของ
Seal
drum
